JPS58171538A - クロムサンドからクロム鉱石ペレツトを製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粗鉱のクロムサンドからクロム鉱石ペレットを
製造する方法に関する。

フェロクロムを電気炉で製造する場合Ｋａ電力費代が高
いため製造費が高騰するので、電気を用いずに石炭、コ
ークス等の比較的安価なエネルギーを用いて製造するこ
とが経済的に有利である。

その一つの方法としては高炉で製錬することが考えられ
るが、大塊のクロム鉱石を高炉に直接装入すると生産効
率が著しく悪く、一方粉状で自然に産出するクロムサン
ドを原料としてフェロクロムを高炉製錬する場合にはク
ロムサンドが粉状のため直ちに目づまりを起し、高炉の
操業継続が不可能となる。

それ故クロムサンドを鉄鉱石の場合と同様に自溶性焼結
鉱やベレツ）Ｋ成形して高炉へ装入することが考えられ
るが、従来、クロム鉱石が溶解しにくいことと、ペレッ
トの圧潰強度を高める必要があることからペレットを製
造する場合、クロム鉱石やクロムサンドを微粉砕したも
のをペレットの原料としている。しかしクロムサンドは
非常に固く、自然に産出したクロムサンド粒度以下に微
粉砕してペレット原料とすることは非常に多くのエネル
ギーを必要として、経済的でない。

一般に広く認められている粉砕理論によれば、鉱石を粉
砕する場合に、微粉砕すればする程、粉砕に必要なエネ
ルギー消費が急激に大きくなる。

たとえば、化学工学便覧によれば、初期粒径をＦ１粉砕
後の粒径をＰ１定数をＷｉとすれば粉砕エネルギーＷは となる。この式は初期粒径Ｆが一定力らば粉砕後の粉径
Ｐを小さくすれば、その粉砕後の粒径Ｐの平方根に反比
例してエネルギー消費が大きくなることを示している。

故に、安価なりロム鉱石ペレットを製造するには鉱石を
微粉砕することを避けることが必要である。

本発明はクロムサンド原料に対し適量の副原料（フラッ
クス）を加え、これに最も適当な割合で鉄鉱石の微粉と
バインダーとしてのセメントとを添加すれば、クロムサ
ンドを微粉化することなく、産出したクロムサンド粒度
の・まま、ペレット原料として用いることができる経済
的なペレット製造方法を提供することを目的とする。

本発明はクロムサンドからクロム鉱石ペレットを製造す
る場合において、クロムサンド１００重量部に対して、
微粉砕した副原料である珪石と石灰石とをその含有する
Ｓ　ｉｏ、が２０重量部以上ｓｏｎ欧部以下、ＣａＯが
２０重量部以上５０重量部以下を添加し、さらに補強材
として鉄鉱石の微粉１０重１部以上４０重量部以下、ペ
レットのノ（イングーとしてセメント１０重量部以上４
０重量部以下を添加し、上記混合物に水を添加した後、
これを混練してペレットを成形し、その後該ペレントを
大気中で養生、放置することを特徴とするクロムサンド
からクロム鉱石ペレットを製造する方法である。

フラックスとしてクロムサンド１００重量部に対して、
５ｉｎｔ２０重量部以上５０重量部以下と、Ｃａ０２０
重量部以上５０重量部以下とを添加する。

これは本発明者らの広範な研究によるクロムサンドの高
炉による還元に不可欠の添加フラックス組成として与え
られるものである。

クロム鉱石のＣａＯ−Ｓ　ｉ　Ｏ，系スラグへの溶解現
象は、スラグ基質へのＦｅ、ＡＬの溶解と難溶性のＭｇ
Ｏ、Ｃｒ、０．微細粒子のスラグ中への分散とを含むも
ので、このようなスラグ中に溶融・分散［また状態のク
ロムサンドは約１５５０℃で固体炭材と活発に反応する
。スラグ中に溶融・分散したクロムサンドは、高炉内に
おいて固体炭材によに直接還元された場合、スラグとメ
タルが分離し、スラグは添加したフラツークス成分とク
ロム鉱石の脈石分とが合体し最終スラグを形成する。最
初に添加したフラックスとこの最終スラグとは、共に１
５５０℃以下で溶融しかつ粘度が低く適正な流動性が良
いことが、クロムサンドの高炉における溶融還元を円滑
に行なうために不可欠である。この条件を満足するフラ
ックスの適正な値は、クロムサンド１００装置部に対し
てＳｉｎ、２０重量部以上５０重量部以下、Ｃａ０２０
重量部以上５０重量部以下である。

クロムサンド１００重量部に対してＳｉｎ、添加量が２
０重量部未満では上記最終スラグの融点が１５５０℃超
となり、Ｓｉｎ、添加量が５０重量部超となれば添加し
たフラックスの１５５０℃における粘度が過大となるの
でＳ　ｉＯ，添゛加量は２０重量部以上５０重量部以下
とする。

１７、−？ｏ＊ｆｙ）”１００ｉ１ｔ’１ｉＫＮＬｆ。

１゜加量が２０重量部未満では添加したスラグの融点が
１５５０℃を超え、Ｃａ０５０重量部超重量部加したフ
ラックスの融点が１５５０℃超となり、また最終スラグ
の融点も高く、その粘度も大となり不適当である。なお
、クロム鉱石を溶融還元するため゛の適正なフラックス
組成の範囲について、本発明らは先に特願昭５６−１７
５０５７で開示している。

次に本発明は上記のクロムサンドと副原料との混合物に
ペレットの強度を補強するための鉄鉱石の微粉１０重量
部以上４０重量部以下、ペレットのバインダーとしてセ
メント１０重量部以上４０重量部以下を添加することに
よりクロムサンドを微粉砕することなく所要の強度を得
ることができるものである。

第１図は０．１５ｍ５１〜０．７朋ダのクロムサンド１
００重量部にＳｉｎ、３０重量部Ｃａ０３２重量部に相
当する微粉珪石と微粉石灰石とを添加した原料に、微粉
鉄鉱石をクロムサンド１００重量部に対し何も加えない
か又は１０．３０重量部を加え、セメント量（重量部／
１００重量部クロムサンド）を横軸に、圧潰強度（ｋｌ
？）を縦軸にとって示した本のである。

この圧潰強度はクロム鉱石のペレットの重要な強度因子
である。図に示す通や、好ましい圧潰強度の目安として
７５′に９以上を必要とし、鉄鉱石の微粉の添加が１０
重量部未満の時は、セメントを多量に添加しても所要強
度が得られない。鉄鉱石の微粉の添加量が４０重量部を
超えると不必要に高強度となり経済的に不利となるので
４０重量部以下とすることが適当である。またバインダ
ーとしてのセメントの添加量はクロムすノド１００重量
部に対し１０重量部未満では鉄鉱石の微粉の添加量に拘
らず所要の圧潰強度を得ることができず、４０重量部で
は不必要に大きくなるので、１０重量部から４０重量部
に制限される。

なお、ｌｌｌ１原料Ｓ　ｉＯ，、ＣａＯ添加量を適正な
範囲内で変化させた時にも、ペレットの圧潰強度はほと
んど変化を示さないことが確認されている。

上記の如く、クロムサンドに対し、副原料を適正な組成
範囲で添加し、さらにペレットの圧潰強度が所要の値に
なるよう微粉の鉄鉱石とセメントの適正な割合で添加し
た混合物に、水を加えて混練してペレットを形成する。

該ペレットの造粒には一般に知られているドラム形造粒
機又はディスク形造粒機を用いる。

本発明はクロムサンドと副原料との混合物に微粉の鉄鉱
石とセメントとを適正な配合割合で添加することにより
、造粒したペレットを焼結することなく、大気中で養生
、放置するのみで所要なペレットの圧き強度を得ること
ができる。

次に本発明に係るクロムサンドを原料とするクロム鉱石
ベレットの製造方法により製造したクロム鉱石ペレット
を高炉で溶融還元した場合の具体例をあげて本発明の効
果を述べる。

第２図はクロム鉱石ペレットの溶融還元に用いたコーク
ス充填層型溶融還元炉の模式図である。

１は高炉本体、２はクロム鉱石ペレットとコークスの混
合装入物、３は熱風炉、４は羽口を示す。

上記還元炉は炉床が４００鱈グで、送風量３Ｎｙ／／　
ｍｉｎ　、送風温度８００〜９００℃である。

上記還元炉を用いてクロム鉱石ペレットを高炉で溶融還
元した操業結果を第１表に示す。　　　　゛第１表　操
業結果 表中の風圧とは送風圧力と炉頂圧力の差でありこの風圧
が高くなると吹き抜は等が起こり操業ができなくなる。

第１表に示すように、操業水準ム１とム２は本発明によ
り製造されたペレットの組成範囲のものであゆ、その操
業結果は順調に行なわれ、かつクロム鉱石の還元率も８
２嗟と６９％と良好であった。それに比較して操業水準
＆３とＡ４は操業中に風圧が上昇し吹き抜は等により操
業が困難又は不能となった。

以上の操業結果からも明らかなように本発明に係る製造
方法で造られたクロム鉱石ペレットはフロ ？クロムの高炉で溶融還元する際の原料として優れた特
性を示している。

本発明により産出クロムサンドを微粉砕することなく、
また安価で人手容易な鉄鉱石微粉を補強材として用いて
クロム鉱石ペレットを省エネルギーで経済的に製造する
ことが可能となり、製造工程を簡単にする効果が顕著で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はクロム鉱石のペレットの圧潰強度と微粉の鉄鉱
石（図中ではＰＢ粉という）およびセメントの配合比と
の関係を示すグラフ、第２図はりロム鉱石ベレットの溶
融還元ｌＫ″用いたコークス充填型溶融還元炉の模式図
を示す。 １・・・還元炉体、２・・・クロム鉱石ペレットとコー
クスの混合装入物、３・−・熱風炉、４・−・羽口第１
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　クロムすノド１００重量部に対してＳｉｎ。 ２０重量部以上５０重量部以下、ＣａＯ２０重量部以上
   ５０重量部以下を添加し、さらに鉄鉱石の微粉１０重量
   部以上４０重量部以下、セメントを１０重量部以上４０
   重量部以下を添加し、水を添加した後、これを混練して
   ペレットを成形し、諌ペレットを大気中で養生、放置す
   ることを特徴とするクロムすンドからクロム鉱石ペレッ
   トを製造する方法。